JP4177798B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置に関するもので、特に、記憶素子部とそれを制御するための制御回路部(受動回路)とを有する半導体記憶装置において、記憶素子部から、その記憶素子部よりも仕様の緩い制御回路部に引き回される配線の処理に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and in particular, in a semiconductor memory device having a memory element portion and a control circuit portion (passive circuit) for controlling the memory element portion, the specification is more specific than the memory element portion. The present invention relates to processing of wiring routed to a loose control circuit unit.
近年、高密度化および微細化にともない、半導体装置は露光の限界である光波長(λ)での配線の形成が必須となってきている。そのため、配線ピッチ(Line/Space)を露光限界に近づける方法として、配線の形成には、レンズの径(N)を大きくとる手法、レンズの輪帯部を使用する手法、半透明のマスク(ハーフトーンマスク)を使用する手法、または、位相技術を使用する手法などが取り入れられている。これらの手法を採用することで、露光限界での配線の形成が理論上可能になり、半導体装置の高密度化および微細化が達成されている。 In recent years, with increasing density and miniaturization, it has become essential for semiconductor devices to form wiring at an optical wavelength (λ) that is the limit of exposure. Therefore, as a method of bringing the wiring pitch (Line / Space) close to the exposure limit, for forming the wiring, a method of increasing the lens diameter (N), a method of using the lens ring zone, a semi-transparent mask (half A technique using a tone mask) or a technique using a phase technique is adopted. By adopting these methods, it is theoretically possible to form wiring at the exposure limit, and high density and miniaturization of the semiconductor device are achieved.
しかしながら、半導体記憶装置を制御する周辺装置および半導体記憶装置と同時に形成される周辺装置においては、配線ピッチを露光限界に近づけるための各種の手法の採用によって、配線幅が所望の設計値よりも大きくなることによる配線ショート(短絡)、または、配線幅が設計値よりも小さくなることによる断線が発生しやすくなる、という現象が顕著に表れている。この問題は、マスク製作時において、光近接効果と配線加工誤差とを数値化し、マスク上の配線パターンデータに対して補正(たとえば、光近接補正(Optical Proximity Correction(以下、OPC処理))を施すことにより、回避は可能である。 However, in peripheral devices that control semiconductor memory devices and peripheral devices that are formed at the same time as semiconductor memory devices, the wiring width is larger than the desired design value by employing various methods for bringing the wiring pitch closer to the exposure limit. The phenomenon that the wiring short circuit (short circuit) by becoming or the disconnection by a wiring width becoming smaller than a design value becomes easy to generate | occur | produce appears notably. To solve this problem, the optical proximity effect and the wiring processing error are digitized at the time of manufacturing the mask, and correction (for example, optical proximity correction (hereinafter, OPC processing)) is performed on the wiring pattern data on the mask. Therefore, avoidance is possible.
ところが、半導体記憶装置においては、記憶素子部のセルとデコーダおよびセンスアンプ(以下、制御回路部)との間での、ピッチ変換を含む配線の引き回しが非常に困難であるという問題があった。 However, in the semiconductor memory device, there is a problem that it is very difficult to route wiring including pitch conversion between the cell of the memory element portion, the decoder, and the sense amplifier (hereinafter, control circuit portion).
ここで、セルと制御回路部とでは、通常、配線ピッチが異なる。なぜなら、セルは、加工限界ピッチである、たとえばセルピッチで形成される。これに対し、制御回路部は、セルの仕様よりも設計ルールが緩和された、たとえば周辺回路ピッチで形成される。そのため、セルと制御回路部との間では、ピッチ変換を含む配線を引き回す必要がある。なお、半導体記憶装置を高密度化するには、たとえば図11に示すように、配線101のピッチ変換長(セル103と制御回路部105とを結ぶ斜め引き出し配線の長さ)を最小限に抑える必要があり、そのためには配線入射角が45度の斜め引き出し配線(以下、45度斜め引き出し配線)101aを駆使しなければならない。そのための方法が、すでに提案されている(たとえば、特許文献1参照)。
Here, the wiring pitch is usually different between the cell and the control circuit unit. This is because the cells are formed with a processing pitch, for example, a cell pitch. On the other hand, the control circuit section is formed at a peripheral circuit pitch, for example, in which the design rule is more relaxed than the cell specification. Therefore, it is necessary to route wiring including pitch conversion between the cell and the control circuit unit. In order to increase the density of the semiconductor memory device, for example, as shown in FIG. 11, the pitch conversion length of the wiring 101 (the length of the oblique lead wiring connecting the
しかしながら、配線ピッチが異なるセル103と制御回路部105との間の、ピッチ変換を含む配線101の引き回しにおいては、露光処理時に、光近接効果の影響を大きく受ける。特に、セル103側の配線101bと45度斜め引き出し配線101aとの接続点付近において、その影響は顕著となる。そのため、たとえば図12に示す加工シミュレーション102のように、制御回路部105側の配線101cよりも、セル103側の配線101bの幅が部分的に大きくなったり、逆に、小さくなったりしやすい。配線幅の部分的な変形(配線形状の歪み)は、場合によっては配線ショートまたは断線を発生させる要因となり、延いては半導体記憶装置の生産性(歩留まり)を低下させる原因となる。
However, the routing of the
そこで、配線パターンデータ201にOPC処理を施して配線101の形状を整えたり、セル103側の配線101bに比べ、45度斜め引き出し配線101aの幅が大きくなるように形成したりするなどして、従来は対応していた。しかし、マスク製作時における配線パターンデータの形成には膨大なデータ処理が必要であり、現在のところ完全自動化は困難である。特に、Computer Aided Drafting(以下、CAD)処理の制約により、45度斜め引き出し配線および90度引き出し配線(配線入射角が90度の配線)以外の配線入射角を有する配線を形成するには多大な労力を要するものであった。
本発明は、上記の問題点を解決すべくなされたもので、その目的は、光近接効果による影響を減少でき、ピッチ変換を含む配線の引き回しが容易に可能な半導体装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can reduce the influence of the optical proximity effect and can easily route wiring including pitch conversion. .
本願発明の一態様によれば、複数の記憶素子が形成されたメモリセル部に配置され、第1の配線ピッチを有する複数の第1の配線層と、前記記憶素子を駆動する制御回路が配置された周辺回路部に、前記第1の配線層に対応して設けられた第2の配線層であって、前記第1の配線ピッチより広い第2の配線ピッチを有する第2の配線層と、前記メモリセル部と前記周辺回路部との間に設けられ、前記第1の配線層と前記第2の配線層とをそれぞれ接続する複数の第3の配線層とを具備し、前記複数の第3の配線層はお互い並行で、前記第1の配線層に対して45度未満の配線入射角を有することを特徴とする半導体装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a plurality of first wiring layers having a first wiring pitch and a control circuit for driving the memory elements are arranged in a memory cell portion in which a plurality of memory elements are formed. A second wiring layer provided in the peripheral circuit portion corresponding to the first wiring layer, the second wiring layer having a second wiring pitch wider than the first wiring pitch; A plurality of third wiring layers provided between the memory cell portion and the peripheral circuit portion and respectively connecting the first wiring layer and the second wiring layer . A third wiring layer is provided in parallel with each other and has a wiring incident angle of less than 45 degrees with respect to the first wiring layer .
上記の構成により、光近接効果による影響を減少でき、ピッチ変換を含む配線の引き回しが容易に可能な半導体装置を提供できる。 With the above configuration, it is possible to provide a semiconductor device that can reduce the influence of the optical proximity effect and can easily route wiring including pitch conversion.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、この発明の第1の実施形態にしたがった、記憶素子部とそれを制御するための制御回路部とを有する半導体記憶装置の基本構成を示すものである。なお、ここでは、NAND型フラッシュメモリを例に、その要部のみ示している。また、配線ピッチが異なるメモリセルアレイとロウデコーダ回路部との間での、ピッチ変換を含む配線の引き回しについて説明する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a basic configuration of a semiconductor memory device having a memory element section and a control circuit section for controlling the memory element section according to the first embodiment of the present invention. Here, only the main part of the NAND flash memory is shown as an example. Also, wiring routing including pitch conversion between the memory cell array and the row decoder circuit unit having different wiring pitches will be described.
図1に示すように、このフラッシュメモリ10は、メモリセルアレイ(記憶素子部)11を有している。メモリセルアレイ11の、ワード線と直交する方向(図示矢印方向)の端部には、それぞれ、高電圧転送回路部12aを介して、ロウデコーダ回路部(制御回路部)13が配置されている。また、上記高電圧転送回路部12aおよび上記メモリセルアレイ11の相互間には、それぞれ、斜め引き出し配線部(後述する)21が設けられている。
As shown in FIG. 1, the flash memory 10 has a memory cell array (storage element unit) 11. A row decoder circuit unit (control circuit unit) 13 is disposed at each end of the
一方、上記メモリセルアレイ11の上記ワード線に沿う方向の端部には、それぞれ、高電圧転送回路部12bを介して、センスアンプ回路部14が配置されている。このセンスアンプ回路部14には、カラムデコーダ(図示していない)が接続される。また、センスアンプ回路部14内には、データの書き込みおよび読み出しを行うためのラッチ回路を兼用する、複数のセンスアンプ回路が設けられている。各センスアンプ回路は、上記メモリセルアレイ11のビット線にそれぞれ接続されている。
On the other hand, a sense
なお、上記メモリセルアレイ11は、加工限界ピッチである、たとえばセルピッチで形成される。これに対し、少なくとも上記ロウデコーダ回路部13は、セルの仕様よりも加工ピッチが緩和された、たとえば周辺回路ピッチで形成される。たとえば、セルピッチが90nmである場合、周辺回路ピッチは500nm程度に設定される。
The
図2は、上記メモリセルアレイ11の構成例を示すものである。メモリセルアレイ11には、たとえば16個のメモリセルMC1,MC2,…,MC16と第1,第2の選択ゲートトランジスタQ11a,Q11bとからなる複数のNANDセル11aが、行方向および列方向にマトリクス状に配置されている。各NANDセル11aの第1の選択ゲートトランジスタQ11aは、たとえば、ビット線BL0A,BL1A,…,BL63Aにそれぞれ接続されている。各NANDセル11aの第2の選択ゲートトランジスタQ11bは、それぞれ、行方向に配設されたソース線SLのいずれかに選択的に接続されている。ソース線SLのそれぞれは、列方向に配設されたソースバイアス線SBLに共通に接続されている。各ソース線SLは、たとえば64本のビット線ごとに、コンタクトを介して、アルミニウムまたはポリシリコンなどからなる上記ソースバイアス線SBLに接続されている。このソースバイアス線SBLは、ソース線バイアス回路(図示していない)に接続されている。
FIG. 2 shows a configuration example of the
なお、図中に示すCG1,CG2,…,CG16は、上記メモリセルMC1,MC2,…,MC16の各コントロールゲート線(ワード線)であり、SG1,SG2は、それぞれ、上記第1,第2の選択ゲートトランジスタQ11a,Q11bの選択ゲート線である。 In the figure, CG1, CG2,..., CG16 are control gate lines (word lines) of the memory cells MC1, MC2,..., MC16, and SG1, SG2 are the first, second, respectively. This is the select gate line of the select gate transistors Q11a and Q11b.
ここで、本実施形態のNAND型フラッシュメモリの場合、1ページが、たとえば528バイト(512バイト(データ記憶部)+16バイト(冗長部))個のメモリセルによって構成される。1ページ分のメモリセルは、ほぼ同時にデータの読み書きが行われる。また、1ブロックが、たとえば16kバイト+0.5kバイト(kは1024)個のメモリセルによって構成される。1ブロック分のメモリセルは、ほぼ同時にデータの消去が行われる。 Here, in the NAND flash memory according to the present embodiment, one page is composed of, for example, 528 bytes (512 bytes (data storage unit) +16 bytes (redundant unit)) memory cells. Data is read from and written to the memory cells for one page almost simultaneously. Further, one block is composed of, for example, 16 k bytes + 0.5 k bytes (k is 1024) memory cells. Data in one block of memory cells is erased almost simultaneously.
図3は、上記斜め引き出し配線部21の構成例を示すものである。なお、同図(a)は斜め引き出し配線の一例を示す平面図であり、同図(b)は同図(a)の要部を示す拡大図である。また、この実施形態では、周知の露光転写技術により形成される、配線入射角が30度となるように設計された30度斜め引き出し配線を例に説明する。
FIG. 3 shows a configuration example of the oblique lead-
図3(a)に示すように、斜め引き出し配線部21には、たとえば、メモリセルアレイ11とロウデコーダ回路部13との間で引き回される、ピッチ変換を含む複数の配線層22が形成されている。各配線層22は、配線ピッチの異なる配線22a,22bの相互を、30度斜め引き出し配線(第3の配線層)22cによって接続してなる構成とされている。上記30度斜め引き出し配線22cは、少なくとも上記配線22aに対する配線入射角(P’)が30度となるように設計されている。
As shown in FIG. 3A, the oblique lead-out
本実施形態の場合、上記配線22aは、たとえばセルピッチで形成される、上記メモリセルアレイ11のコントロールゲート線(第1の配線ピッチを有する第1の配線層)CG1,CG2,…,CG16である。また、上記配線22bは、たとえば周辺回路ピッチで形成される、上記ロウデコーダ回路部13につながる上記高電圧転送回路部12aの信号線(第2の配線ピッチを有する第2の配線層)である。
In the present embodiment, the
上記30度斜め引き出し配線22cの、上記配線22aに対する配線入射角P’を30度とした場合、露光処理時の光近接効果の影響を減少できるようになる。これにより、たとえば図3(b)に示すように、配線形状の歪みの発生を抑制することが可能になる。その結果、配線層22の断線や短絡を防止できるようになる。また、30度斜め引き出し配線22cの配線ピッチ(F値/F’値)を、露光転写装置の加工限界である配線22aの配線ピッチと同じにすることが可能となる。
When the wiring incident angle P ′ of the 30-degree oblique lead-out
なお、30度斜め引き出し配線22cは、たとえば図4に示すように、階段形状を有して形成してもよい。たとえば、本実施形態においては、配線パターンの形状を階段状とすることによって、30度斜め引き出し配線22cが実現されている。
The 30-degree oblique lead-out
次に、上記したピッチ変換を含む配線層22の、CADによる自動設計方法(レイアウト方法)について説明する。ここでは、30度斜め引き出し配線22cを例に説明する。上記30度斜め引き出し配線22cを形成するためのマスク上の配線パターンデータ31は、たとえば図5に示すように、F値,F’値,S値,P値,P’値をパラメータとするCAD処理により自動的に設計される。
Next, the CAD automatic design method (layout method) of the
ここで、上記F値は30度斜め引き出し配線22cの幅(Line)および斜め方向の長さ(斜め長)を決めるためのパラメータであり、上記F’値は30度斜め引き出し配線22cの間隔(Space)を決めるためのパラメータであり、いずれも配線22aと同じ最小寸法となる。上記S値は、30度斜め引き出し配線22cの水平(横)方向の長さを決めるためのパラメータであり、上記F値と同等か、F値よりも大きな値となる(S≧F)。上記P値は、30度斜め引き出し配線22cの配線22aに対する斜め方向の角度を決めるためのパラメータであり、通常は45度に設定される。上記P’値は、30度斜め引き出し配線22cの配線入射角P’を決めるためのパラメータであり、所定の条件(たとえば、P’∝1/S)を満たす値となる。
Here, the F value is a parameter for determining the width (Line) of the 30-degree oblique lead-out
このように、各パラメータの設定にしたがって、階段形状を有する配線パターンデータ31が自動的に設計されるようにすることにより、30度斜め引き出し配線22cは設計の自動化が可能となる。しかも、CAD処理においては、従来に比べ、より少ない労力で配線パターンデータ31を設計できるようになるため、複雑な演算処理や膨大なデータ処理が不要になる。勿論、各パラメータの設定に応じて、30度斜め引き出し配線22c以外の配線入射角P’を有する配線層形成のための配線パターンデータを設計することも容易である。
As described above, by automatically designing the wiring pattern data 31 having the staircase shape according to the setting of each parameter, the design of the 30-degree oblique lead-out
なお、実際の露光処理においては、従来と同様のパラメータを用いた加工シミュレーションが実施される。 In the actual exposure process, a processing simulation using the same parameters as the conventional one is performed.
上記したように、本実施形態によれば、膨大なデータ処理や複雑な演算処理を必要とすることなしに、配線入射角が30度(45度未満)の斜め引き出し配線を形成できるようになる。その結果、配線形状に歪みを発生させる、露光処理時の光近接効果による影響を減少させることが可能となる。よって、配線の断線や短絡を防止できるなど、ピッチ変換を含む配線の引き回しが容易に可能となるものである。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to form an oblique lead-out wiring having a wiring incident angle of 30 degrees (less than 45 degrees) without requiring enormous data processing or complicated arithmetic processing. . As a result, it is possible to reduce the influence caused by the optical proximity effect during the exposure process, which causes distortion in the wiring shape. Therefore, it is possible to easily route the wiring including pitch conversion, such as preventing the wiring from being disconnected or short-circuited.
[第2の実施形態]
図6は、この発明の第2の実施形態にしたがった、記憶素子部とそれを制御するための制御回路部とを有する半導体記憶装置の基本構成を示すものである。なお、ここでは、Dynamic Random Access Memory(以下、DRAM)を例に、その要部のみ示している。また、配線ピッチが異なるメモリセルアレイとセンスアンプ回路部との間での、ピッチ変換を含む配線の引き回しについて説明する。
[Second Embodiment]
FIG. 6 shows a basic configuration of a semiconductor memory device having a memory element part and a control circuit part for controlling the memory element part according to the second embodiment of the present invention. Here, only the main part is shown by taking Dynamic Random Access Memory (hereinafter referred to as DRAM) as an example. Further, wiring routing including pitch conversion between the memory cell array and the sense amplifier circuit unit having different wiring pitches will be described.
図6に示すように、このDRAM40は、メモリセルアレイ(記憶素子部)41を有している。メモリセルアレイ41の、ワード線と直交する方向(図示矢印方向)の端部には、それぞれ、ロウデコーダ回路部42が配置されている。
As shown in FIG. 6, the
一方、上記メモリセルアレイ41の上記ワード線に沿う方向の端部には、それぞれ、斜め引き出し配線部(後述する)43を介して、センスアンプ回路部(制御回路部)44が配置されている。このセンスアンプ回路部44には、カラムデコーダ(図示していない)が接続される。また、センスアンプ回路部44内には、複数のセンスアンプ回路が設けられている。各センスアンプ回路は、上記メモリセルアレイ41のビット線にそれぞれ接続されている。
On the other hand, a sense amplifier circuit section (control circuit section) 44 is disposed at each end of the
なお、上記メモリセルアレイ41は、加工限界ピッチである、たとえばセルピッチで形成される。これに対し、少なくとも上記センスアンプ回路部44は、セルの仕様よりも加工ピッチが緩和された、たとえば周辺回路ピッチで形成される。たとえば、セルピッチが130nmである場合、周辺回路ピッチは260nm以上に設定される。
The
図7は、上記メモリセルアレイ41と上記センスアンプ回路部44との間に引き回される、ピッチ変換を含む配線の一例を示すものである。たとえば、メモリセルアレイ41とセンスアンプ回路部44との間には、複数の配線層51が引き回されている。各配線層51は、メモリセルアレイ41側の配線(第1の配線ピッチを有する第1の配線層)51aおよびセンスアンプ回路部44側の配線(第2の配線ピッチを有する第2の配線層)51bの相互を、それぞれ、斜め引き出し配線部43の30度斜め引き出し配線(第3の配線層)51cによって接続してなる構成とされている。
FIG. 7 shows an example of wiring including pitch conversion that is routed between the
本実施形態の場合、上記30度斜め引き出し配線51cは、上述した第1の実施形態の場合と同様に、少なくとも上記配線51aに対する配線入射角P’が30度となるように設計されている。また、上記30度斜め引き出し配線51cは、露光転写装置の加工限界である上記配線51aと同じ配線ピッチ(F値/F’値)により形成されている。
In the case of this embodiment, the 30-degree oblique lead-out
なお、本実施形態において、上記配線51aは、たとえばセルピッチ(F’)で形成される、上記メモリセルアレイ41のビット線である。また、上記配線51bは、たとえば周辺回路ピッチ(F'')で形成される、上記センスアンプ回路部44の信号線である(ただし、F''≧2F’)。
In the present embodiment, the
図8は、上記斜め引き出し配線部43の構成例を示すものである。この実施形態では、周知の露光転写技術により形成される、配線入射角が30度となるように設計された30度斜め引き出し配線を例に説明する。なお、図中に示す実線が30度斜め引き出し配線である。因みに、図中に示す破線は、従来の45度斜め引き出し配線の軌跡である。
FIG. 8 shows a configuration example of the oblique lead-out
すなわち、配線ピッチの異なる配線51a,51bの相互を接続するための、上記30度斜め引き出し配線51cは、たとえば、階段形状を有して構成されている。これにより、少なくとも上記配線51aに対する配線入射角が30度とされた、30度斜め引き出し配線51cが実現されている。
That is, the 30-degree oblique lead-out
このように、DRAM40においても、30度斜め引き出し配線51cの配線51aに対する配線入射角P’を30度(45度未満)とすることによって、露光処理時の光近接効果の影響を減少できるようになる。これにより、配線形状の歪みの発生を抑制することが可能となり、配線層51の断線や短絡を防止できるようになるなど、ピッチ変換を含む配線の引き回しが容易に可能となるものである。
As described above, in the
特に、DRAM40の場合、30度斜め引き出し配線51cを採用することにより、パターン転写におけるマージンの向上が可能となる。そのため、ビット線を容易に細くすることができる。つまり、ビット線の容量(CBL)を小さくできる。
In particular, in the case of the
ここで、図9(a),(b)を参照して、DRAM40におけるセルの動作について説明する。たとえば、セルキャパシタCにデータ“1”が書き込まれている状態において、セルトランジスタTのソースが高電圧VSNになっているとする。また、ビット線BLの電位が、VBLに保持されているとする。すると、このセルMCおよびビット線BLに蓄えられている全電荷量QIは、
QI=Cs(VSN−VP)+CBL・VBL … (1)
となる。ただし、CsはセルキャパシタCの容量、VPはプレート電位、CBLはビット線BLの寄生容量の合計である。
Here, with reference to FIGS. 9A and 9B, the operation of the cell in the
QI = Cs (VSN−VP) + CBL · VBL (1)
It becomes. Where Cs is the capacitance of the cell capacitor C, VP is the plate potential, and CBL is the total parasitic capacitance of the bit line BL.
この状態から、セルトランジスタTをオンさせて、セルキャパシタCの電荷を再分配する。すると、セルトランジスタTのソース電位はVSN’に、ビット線BLの電位はVBL’に、それぞれ変化する。なお、プレート電位VPは一定に保たれる。このときのセルMCおよびビット線BLに蓄えられている全電荷量QFは、
QF=Cs(VSN’−VP)+CBL・VBL’ … (2)
となる。
From this state, the cell transistor T is turned on to redistribute the charge of the cell capacitor C. Then, the source potential of the cell transistor T changes to VSN ′, and the potential of the bit line BL changes to VBL ′. The plate potential VP is kept constant. The total amount of charge QF stored in the cell MC and the bit line BL at this time is
QF = Cs (VSN′−VP) + CBL · VBL ′ (2)
It becomes.
電荷量はセルトランジスタTの導通の前後で保持されるため、“QI=QF”の関係が成り立つ。また、上記式(2)において、VSN’=VBL’であるため、下記式(3)が得られる。 Since the charge amount is held before and after the conduction of the cell transistor T, the relationship of “QI = QF” is established. Further, in the above formula (2), since VSN ′ = VBL ′, the following formula (3) is obtained.
VBL’=(Cs・VSN+CBL・VBL)/(Cs+CBL) … (3)
また、ビット線電位VBLの変化は、
ΔVBL=VBL’−VBL
=(VSN−VBL)/(1+CBL/Cs) … (4)
となる。
VBL ′ = (Cs · VSN + CBL · VBL) / (Cs + CBL) (3)
The change in the bit line potential VBL is
ΔVBL = VBL′−VBL
= (VSN−VBL) / (1 + CBL / Cs) (4)
It becomes.
ここで、ビット線BLは、VD/2にプリチャージされている。よって、VSN=VD、VBL=VD/2となり、上記式(4)は、
ΔVBL=VBL’−VBL
=VD/(2(1+CBL/Cs)) … (5)
となる。
Here, the bit line BL is precharged to VD / 2. Therefore, VSN = VD, VBL = VD / 2, and the above equation (4) is
ΔVBL = VBL′−VBL
= VD / (2 (1 + CBL / Cs)) (5)
It becomes.
このように、ビット線電位VBLの変化は、“CBL/Cs”が小さいほど、大きくなる。したがって、DRAM40において、30度斜め引き出し配線51cを採用することは、ビット線BLの容量CBLを小さくする上で大変に有用である。
Thus, the change in the bit line potential VBL increases as “CBL / Cs” decreases. Therefore, in the
なお、上述した第1および第2の実施形態においては、パラメータ(F値,F’値,S値,P値,P’値)を用いて、30度斜め引き出し配線を設計する場合の方法について説明した。これに限らず、たとえば図10(a)に示すように、同一サイズの複数のブロックパターン61aを、所定の角度で階段状に配置して、マスク上の配線パターンデータ61を製作する。その際、上記ブロックパターン61aのサイズおよび配置などを、たとえば図10(b)に示すように、上述した第1の実施形態の条件(パラメータ)を満たすようにする。このような配線パターンデータ61を用いることによっても、30度斜め引き出し配線を形成することが可能である。 In the first and second embodiments described above, a method for designing a 30-degree oblique lead-out wiring using parameters (F value, F ′ value, S value, P value, P ′ value) is described. explained. For example, as shown in FIG. 10A, a plurality of block patterns 61a having the same size are arranged stepwise at a predetermined angle to produce wiring pattern data 61 on the mask. At this time, the size and arrangement of the block pattern 61a are set so as to satisfy the conditions (parameters) of the first embodiment described above, for example, as shown in FIG. Also by using such wiring pattern data 61, it is possible to form a 30-degree oblique lead-out wiring.
また、いずれの実施形態においても、30度斜め引き出し配線を例に説明したが、たとえば、配線入射角P’が45度未満の斜め引き出し配線(0<P’<45)とすることも容易に可能である。 In any of the embodiments, the 30-degree oblique lead-out wiring has been described as an example. However, for example, a diagonal lead-out wiring (0 <P ′ <45) having a wiring incident angle P ′ of less than 45 degrees can be easily set. Is possible.
また、上記実施形態においては、メモリセルアレイとロウデコーダ回路部との間およびメモリセルアレイとセンスアンプ回路部との間に引き回される配線を例に説明した。これに限らず、実施形態としては、半導体記憶装置とそれを制御する周辺装置との間または半導体記憶装置とこれと同時に形成される周辺装置との間に引き回される配線にも同様に適用できる。 In the above-described embodiment, the wiring routed between the memory cell array and the row decoder circuit unit and between the memory cell array and the sense amplifier circuit unit has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the embodiment is similarly applied to a wiring routed between a semiconductor memory device and a peripheral device that controls the semiconductor memory device or between the semiconductor memory device and a peripheral device formed at the same time. it can.
また、実施形態としては、NAND型フラッシュメモリおよびDRAMに限らず、各種の半導体装置に適用可能である。 The embodiments are not limited to NAND flash memories and DRAMs, and can be applied to various semiconductor devices.
また、実施形態としては、ポリシリコン、WSiなどのポリメタル、および、AlまたはCuなどのメタルを配線材料とする、各種の斜め引き出し配線の形成に用いることができる。 In addition, as an embodiment, it can be used for forming various oblique lead wirings using a polymetal such as polysilicon or WSi and a metal such as Al or Cu as a wiring material.
また、実施形態としては、ピッチ変換を含む1つの配線層において、同一または異なる配線入射角をもつ複数の斜め引き出し配線を混在させることも可能である。 As an embodiment, a plurality of oblique lead wires having the same or different wiring incident angles can be mixed in one wiring layer including pitch conversion.
さらに、実施形態としては、1つの半導体装置において、それぞれ、異なる配線入射角の斜め引き出し配線を有する複数の配線層を混在させることも可能である。 Furthermore, as an embodiment, it is possible to mix a plurality of wiring layers each having an oblique lead-out wiring having different wiring incident angles in one semiconductor device.
その他、本願発明は、上記(各)実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記(各)実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。たとえば、(各)実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題(の少なくとも1つ)が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果(の少なくとも1つ)が得られる場合には、その構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above (each) embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, the above (each) embodiment includes various stages of the invention, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if several constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the (each) embodiment, the problem (at least one) described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved. When the effect (at least one of the effects) described in the “Effect” column is obtained, a configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
10…フラッシュメモリ、11…メモリセルアレイ、13…ロウデコーダ回路部、14…センスアンプ回路部、21…斜め引き出し配線部、22…配線層、22a…メモリセルアレイ側の配線、22b…ロウデコーダ回路部側の配線、22c…30度斜め引き出し配線、31…配線パターンデータ、40…フラッシュメモリ、41…メモリセルアレイ、42…ロウデコーダ回路部、43…斜め引き出し配線部、44…センスアンプ回路部、51…配線層、51a…メモリセルアレイ側の配線、51b…センスアンプ回路部側の配線、51c…30度斜め引き出し配線、61…配線パターンデータ、61a…ブロックパターン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Flash memory, 11 ... Memory cell array, 13 ... Row decoder circuit part, 14 ... Sense amplifier circuit part, 21 ... Diagonal lead wiring part, 22 ... Wiring layer, 22a ... Memory cell array side wiring, 22b ... Row decoder circuit part Side wiring, 22c... 30 degree oblique lead wiring, 31... Wiring pattern data, 40... Flash memory, 41... Memory cell array, 42. ... wiring layer, 51a ... wiring on the memory cell array side, 51b ... wiring on the sense amplifier circuit side, 51c ... 30-degree oblique lead-out wiring, 61 ... wiring pattern data, 61a ... block pattern.
Claims (4)
前記記憶素子を駆動する制御回路が配置された周辺回路部に、前記第1の配線層に対応して設けられた第2の配線層であって、前記第1の配線ピッチより広い第2の配線ピッチを有する第2の配線層と、
前記メモリセル部と前記周辺回路部との間に設けられ、前記第1の配線層と前記第2の配線層とをそれぞれ接続する複数の第3の配線層と
を具備し、
前記複数の第3の配線層はお互い並行で、前記第1の配線層に対して45度未満の配線入射角を有することを特徴とする半導体装置。 Are arranged in the memory cell portion in which a plurality of memory elements are formed, a plurality of first wiring layer having a first wiring pitch,
A second wiring layer provided corresponding to the first wiring layer in a peripheral circuit portion where a control circuit for driving the memory element is disposed, and a second wiring layer wider than the first wiring pitch. A second wiring layer having a wiring pitch;
A plurality of third wiring layers provided between the memory cell portion and the peripheral circuit portion and respectively connecting the first wiring layer and the second wiring layer ;
The plurality of third wiring layers are parallel to each other and have a wiring incident angle of less than 45 degrees with respect to the first wiring layer .
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